Brit kutatók 1500 éve az antarktiszi jégbe fagyott mohákat keltettek életre.

Kiolvasztották az ősi vegetációt, és meglepetten észlelték, hogy igen gyorsan új sarjak jelennek meg. Míg hasonló korú baktériumokat korábban már visszahoztak az életbe, beszámolójuk szerint eddig ezek a legidősebb új életet kezdő növények.  A kutatásról a Current Biology folyóirat számolt be.

A mohatelepek a fagyott Antarktisz igen érdekes jellegzetességei, több ezer évvel ezelőtt alakultak ki eme szívós, a rövid déli nyár alatt életre kelő növények felhalmozódásával. A legidősebb mohatelepek több mint ötezer évesek, és igen hasznos archívumként szolgálnak a kutatóknak a múltbeli klímafeltételekről. Már korábban is megkíséreltek életre kelteni fagyott mohákat, ám eddig a jégbörtönben csak húsz évet eltöltött növényi anyagot tudták növekedésre bírni.

A Brit Antarktiszi Felmérés és a Reading Egyetem kutatóinak sikerült látszólag holt mintákat kinyerni az örökfagy mélyebb rétegeiből, és visszahozni őket az életbe. A mintákat 17 Celsius-fokos – a mohák az antarktiszi nyár folyamán gyakran ilyen hőmérsékletet tapasztalnak meg – inkubátorba helyezték.  Három hét után új hajtások jelentek meg.

Míg a kutatók szinte semmit sem tettek közvetlenül a növényekkel, arra nagyon ügyeltek, hogy meggátolják a más életformákkal való beszennyeződésüket. A karbon kormeghatározás szerint az újonnan kihajtott növények mintegy 1500 évesek. Peter Convey, a kutatás társszerzője elmondta, a hajtások már szinte az egész mohatelepen megjelentek. A mohák mind a Sarkvidéken és az Antarkiszon az ökoszisztéma alapvető alkotóelemei. Fontos szerepet játszanak a széntárolásban. Az Északi-sarkvidéket illetően a kutatókat évek óta aggasztja, hogy a melegedéssel az örökfagy még több szén-dioxidot engedhet a légkörbe.

Convey szerint a déli jégtakaróból származó, 1500 éves növény felélesztése nem teszi a szénkibocsátás kérdéskörét kevésbé aggasztóvá.  Úgy véli, hogy az Északi-sarkvidéken a fagyott moha nagy része már elpusztult, és nem kelthető életre, ezért a melegedés révén ott felszabaduló karbon visszaszivárog az atmoszférába. Az Antarktiszon azonban más helyzet állhat fenn.

„A melegebb, nedvesebb világban a mohák jobban növekednek. A kérdés, eme kiolvadt növények mennyire tudnak növekedni a változásra reagálva, és milyen mértékben tekinthetőek szénelnyelőnek” – magyarázza. A szakemberek úgy hiszik, a felfedezés azt jelzi, a megfelelő körülmények között a növényekhez hasonló többsejtű élőlények hosszabb ideig maradhatnak életben, mint korábban hitték.

Vulkánokkal vészelhették át a jégkorszakokat az antarktiszi fajok

Egy új kutatás szerint a vulkánokból származó hő elősegítette, hogy az antarktiszi növények és rovarok túléljék a földi jegesedési periódusokat. Az eredmények azt sugallják, hogy a tűzhányók kényelmes otthont teremtettek a jégkorszakok alatt a növényeknek és állatoknak a jégbarlangokban vagy a geotermális képződmények - mint hőforrások – hevítette meleg talajon. A tanulmányt a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóirat közölte.

Ceridwen Fraser, a vizsgálat vezetője szerint a tűzhányókat gyakran az élet hatalmas, robbanékony pusztítóiként látjuk, de valójában fontosak lehetnek a biodiverzitás fenntartásában. „Mindez megmagyarázza, hogyan maradhatott fenn az élet az Antarktiszon, de úgy véljük, hogy a geotermális menedékek (refúgium) eme rendszere máshol is működhetett” – tette hozzá.

Manapság zuzmók, mohák és apró gerinctelenek élnek az antarktiszi partok mentén. Bizonyos helyeken a fényes, zöld mohák vaskos, buja szőnyeget alkotnak, akár 3 méter mélységet is elérnek. Ám még ezek a szívós növények is szenvedtek a Föld legutóbbi jégkorszaka idején – mintegy 20 ezer évvel ezelőtt -, amikor a globális hőmérsékleti értékek lecsökkentek, az antarktiszi jégtakarók a kontinens szinte teljes területét lefedték és a tengert is beborították.

A genetikai és fosszilis bizonyítékok azt sugallják, hogy a jégkorszak folyamán bármely, a Déli-óceánt átszelni képes antarktiszi faj – pingvinek, fókák és madarak – melegebb menedékek felé vette az irányt. „Csak azok a fajok maradtak az Antarktiszon, amelyek nem tudtak mozdulni” – magyarázza.

A genetikai elemzések azt is jelzik, hogy az Antarktisz mohái, zuzmói és apró gerinctelenjei több millió éve elszigetelődtek más kontinenseken élő rokonaiktól. A Déli-sarkon élő rovarok több mint 60 százaléka máshol nem található meg a bolygón, ami azt jelenti, eme fajok helyben leltek menedékre a korszak átvészeléséhez, nem pedig a a jegesedés után, a hatalmas Déli-óceánt átszelve népesítették be újra a kontinenst.

Fraser és csapata az Antarktisz legnagyobb vulkánját, a Mount Erebust bemutató BBC-film után döntötte el, hogy teszteli, vajon az antarktiszi tűzhányók jégkorszaki menedékként funkcionálhattak-e. A Mount Erebus aktív vulkán, jégbarlangjai ma is mikrobiális élet menedékei.

Az Antarktiszon legalább 16 olyan vulkán van, amely az elmúlt 20 ezer évben kitört (még felfedezetlen ébredések további bizonyítékait is rejtheti a jég). Az olyan helyszíneken, mint a Deception-sziget – melynek alapját hatalmas magmakamra képezi – a geotermális fűtés a talajt jégmentesen tarthatta a legutóbbi jégkorszak folyamán. Fraser szerint ezek a régiók nemcsak jégmentesek, hanem jóval melegebbek is voltak.

A kutató és csapata az antarktiszi fajok több mint 38 ezer dokumentációját elemezte, és felfedezte, hogy jóval több zuzmó-, moha- és rovarfaj él a vulkánok közelében, míg távolabb sokkal kevesebb. A rendszer alátámasztja azt az elméletet, miszerint eme fajok az antarktiszi tűzhányóknál vészelték át a jégkorszak legnehezebb időszakát, aztán a jég visszahúzódásával fokozatosan növelték lakókörzetük tartományát. Fraser szerint ez arra utal, hogy a kolonizáció egésze lassan, a vulkánoktól kiindulva ment végbe.

Másfajta, potenciális jégkorszaki menedékként funkcionálhattak az antarktiszi nunatakok (elszigetelt, jéggel körbevett csúcsok). A nunatakok azonban rendszerint egyedülálló élővilágot hordoznak, amely eltér a sík vidéki fajoktól, így valószínűtlen, hogy a növények és apró gerinctelenek a nunatakoktól kiindulva népesítették be újra a partokat – magyarázza.

Az északi féltekén a sarki övezetben is találtak már fosszilis bizonyítékokat jégkorszaki menedékekre, ahol a növények – mint a fehér luc – a zord időjárás és óriási gleccserek ellenére boldogulhattak a Norvégiához hasonló helyeken. Eme rejtett refúgiumokat azonban még nem kötötték közvetlenül össze vulkánokkal vagy geotermális régiókkal. A kutatók most azt tervezik, hogy tesztelik, vajon a moha- és egyéb fajok genetikai mintázata is alátámasztja-e az antarktiszi vulkanikus menedékek elméletét.